人教版初中物理九年級全一冊焦耳定律【全國一等獎】

第4節(jié)焦耳定律思考問題周六小明的爸爸離開家時囑咐小明認(rèn)真寫作業(yè)不要看電視。爸爸回來時看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機(jī)也沒有打開，很高興。但是爸爸用手一摸電視機(jī)后蓋后，就發(fā)現(xiàn)小明看過電視。

你知道他爸爸是根據(jù)什么判定的嗎？生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。一、電流的熱效應(yīng)電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議猜想：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?

電阻的大小

電流的大小

通電時間的長短實驗方法轉(zhuǎn)換法控制變量法等效替代法類比法ABCD電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實驗實驗裝置實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。實驗2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越

多。觀察實驗焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學(xué)家。用

近40年的時間做了400多次實驗，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實

驗，于1840年最先精確地確定了電

流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電

時間的關(guān)系。焦耳

1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）二、焦耳定律

1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。

2．當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：

W＞Q熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能例題

將規(guī)格都是“220V，100W”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機(jī)和一把電烙鐵分別接入同一家庭電路中，通電時間相同，下列說法正確的是（）

A.三個用電器產(chǎn)生的熱量相同

B.電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多

C.電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多

D.電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多CQ=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:例題I=

=

=

0.6AUR36V60Ω額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟桑娮柙酱?，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?想想議議答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時應(yīng)該特別注意條件。1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電